氫燃料電池汽車是如今新能源世界格局的必然選擇,車載儲氫氣瓶是氫燃料電池汽車的重要構件之一。為普及、推廣氫燃料電池汽車的使用,需要大量建設加氫站,從而保證氫燃料電池汽車的駕駛里程。當加氫站中高壓儲氫罐向車載儲氫氣瓶供給氫氣時,車載儲氫氣瓶需在3分鐘內(nèi)壓力達到70MPa,在短時間內(nèi)氣瓶內(nèi)壓力升高、氫氣壓縮等因素將導致車載儲氫氣瓶內(nèi)氫氣溫度明顯的升高,過高的溫度會對車載儲氫氣瓶的安全造成威脅。同時,車載儲氫氣瓶內(nèi)會產(chǎn)生超聲速現(xiàn)象等相關問題�；诖�,本文主要研究內(nèi)容如下:（1）依據(jù)GB 50516-2010和SAE J2601-201407提出一套完整、新型、具體的70 MPa車載儲氫氣瓶的供氫系統(tǒng)。本文所提出的70 MPa車載儲氫氣瓶的供氫系統(tǒng)由三級壓縮子系統(tǒng)A、B、C,真空泵、車載儲氫氣瓶、儲水罐及備用高壓儲罐組成。每個壓縮子系統(tǒng)都由壓縮機、冷卻器、高壓分離器和高壓儲氫罐組成,其中壓縮機使用離子液壓縮機,冷卻器使用HYPER渦流管,高壓分離器使用熱高壓分離器。（2）分析壓縮子系統(tǒng)C中的第三級高壓儲氫罐向車載儲氫氣瓶供氫過程。用Aspen Plus和Aspen HYSYS分別對車載儲氫氣瓶供... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 燃料電池汽車
        1.2.1 燃料電池汽車簡介
        1.2.2 燃料電池汽車工作原理
        1.2.3 燃料電池汽車分類
        1.2.4 燃料電池汽車發(fā)展概況
    1.3 車載儲氫氣瓶快速充氫過程研究現(xiàn)狀
        1.3.1 車載儲氫氣瓶發(fā)展概況
        1.3.2 車載儲氫氣瓶快速充氫過程研究現(xiàn)狀
    1.4 車載儲氫氣瓶供氫系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 加氫站的發(fā)展概況
        1.4.2 車載儲氫氣瓶供氫系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究意義及研究內(nèi)容
2 70 MPa車載儲氫氣瓶的供氫系統(tǒng)
    2.1 供氫系統(tǒng)概念規(guī)劃
        2.1.1 氫源
        2.1.2 氫氣壓縮裝置
        2.1.3 氫氣儲存裝置
        2.1.4 氫氣灌裝裝置
    2.2 供氫系統(tǒng)流程
    2.3 供氫系統(tǒng)理論分析
        2.3.1 氣體狀態(tài)方程
        2.3.2 高壓儲氫罐充氫過程理論分析
    2.4 供氫系統(tǒng)主要設備
        2.4.1 離子液壓縮機
        2.4.2 冷卻器
        2.4.3 高壓水分離器
        2.4.4 高壓儲氣罐
    2.5 本章小結
3 70 MPa車載儲氫氣瓶供氫系統(tǒng)的數(shù)值模擬
    3.1 Aspen Plus和 Aspen HYSYS簡介
        3.1.1 化工過程模擬簡介
        3.1.2 Aspen Plus簡介
        3.1.3 Aspen HYSYS簡介
    3.2 Aspen Plus模擬
        3.2.1 物性方法與物性參數(shù)
        3.2.2 工藝流程圖
        3.2.3 結果分析
    3.3 Aspen HYSYS模擬
        3.3.1 物性方法
        3.3.2 工藝流程圖
        3.3.3 結果分析
    3.4 Aspen Plus和 Aspen HYSYS模擬對比
    3.5 本章小結
4 70 MPa車載儲氫氣瓶快充過程
    4.1 儲氫氣瓶簡介
        4.1.1 儲氫氣瓶發(fā)展歷程
        4.1.2 車載儲氫氣瓶特性
        4.1.3 車載儲氫氣瓶的纏繞方式
    4.2 理論分析
        4.2.1 模型簡化
        4.2.2 熱力學分析
        4.2.3 焦耳——湯姆遜效應(Joule-Thomson)
    4.3 數(shù)學模型
        4.3.1 基本假設
        4.3.2 控制方程
    4.4 數(shù)值模擬
        4.4.1 幾何建模與網(wǎng)格劃分
        4.4.2 參數(shù)設置
        4.4.3 邊界條件
        4.4.4 模型驗證
    4.5 結果分析
        4.5.1 壓力和溫度
        4.5.2 跨音速
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3584235